CN111850519A - 一种等离子增强化学气相沉积装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子增强化学气相沉积装置，包括机架，所述机架顶部设置有反应室，所述反应室顶部密封设置有封盖，所述封盖顶部设置有气体分配装置，所述机架侧面上设置有特气箱，所述特气箱通过气管与气体分配装置连接。本发明结构合理、简单，操作便捷，通过将硅晶片输送经反应室内，通过真空装置使得反应室内部呈现真空的状态，气体分配装置将特气箱中输送过来的各种化学气体进行处理并输入至反应室内对硅晶片的表面进行化学处理，从而大大的提高了化学处理的效率。
Description
技术领域
本发明涉及硅晶片表面化学处理技术领域，具体涉及一种等离子增强化学气相沉积装置。
背景技术
硅晶片又称晶圆片，是由硅锭加工而成的，通过专门的工艺可以在硅晶片上刻蚀出数以百万计的晶体管，这些晶体管比人的头发要细小上百倍。半导体通过控制电流来管理数据，形成各种文字、数字、声音、图象和色彩。这些应用有些是日常应用，如计算机、电信和电视，还有的应用于先进的微波传送、激光转换系统、医疗诊断和治疗设备、防御系统和NASA航天飞机。
在使用硅晶片时，通常需要在硅晶片的表面进行化学处理，经过化学处理后的硅晶片才能够进行刻蚀，否则无法进行工作。因此对硅晶片表面进行化学处理成为了重要的步骤之一，如何对硅晶片表面进行化学处理成为了重要的工艺步骤。
上述问题是本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种等离子增强化学气相沉积装置，从而能够自动化地对硅晶片的表面进行化学处理，大大提高化学处理的效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供的方案是：一种等离子增强化学气相沉积装置，包括机架，所述机架顶部设置有反应室，所述反应室顶部密封设置有封盖，所述封盖顶部设置有气体分配装置，所述机架侧面上设置有特气箱，所述特气箱通过气管与气体分配装置连接。
作为本发明的进一步改进，所述反应室包括反应容腔，所述反应容腔一侧开有进料口，所述反应容腔四周面上开有数个观察窗，所述反应容腔内部底面设置有下电极板，所述下电极板上设置有浮动杆，所述下电极板上开有加热槽，所述加热槽内设置有加热丝，所述反应容腔底部密封设置有驱动下电极板升降的升降装置。
作为本发明的进一步改进，所述升降装置包括设置在反应容腔底部的安装架，所述安装架内部铺设有平行的轨道，所述轨道上设置有滑台，所述滑台设置有连接下电极板的升降轴，所述滑台上底部连接有丝杆，所述丝杆连接有电机，所述安装架一侧设置有开口，所述滑台一侧设置有伸出开口的感应片，所述安装架开口处设置有数个传感器。
作为本发明的进一步改进，所述封盖底面设置有气体扩散板，所述气体扩散板上开有扩散孔，所述扩散孔包括进气孔和出气孔，所述进气孔底部开有通气孔，所述进气孔和出气孔通过所述通气孔进行连通，所述进气孔的直径大于所述出气孔的直径，所述进气孔的长度小于所述出气孔的长度。
作为本发明的进一步改进，所述进料口处设置有门阀，所述门阀包括设置在进料口处的箱体，所述箱体两侧面上对称开有槽口，所述一侧面的槽口处设置有闸门，所述箱体内部位于闸门上方设置有转轴，所述转轴通过连接件与所述闸门连接，所述箱体一端设置有气缸，所述气缸输出端连接有转臂，所述转臂与所述转轴连接。
作为本发明的进一步改进，所述机架一侧设置有真空装置，所述真空装置通过真空管与所述反应室连通，所述真空管通过支撑架进行支撑。
作为本发明的进一步改进，所述气体分配装置包括与气管连接的RPS远程等离子源，所述RPS远程等离子源连接有气体输出模组，所述气体输出模组与所述封盖连通，所述气体输出模组另一侧连接有RF匹配器。
作为本发明的进一步改进，所述封盖内部蛇形设置有散热管。
本发明的有益效果：
本发明结构合理、简单，操作便捷，通过将硅晶片输送经反应室内，通过真空装置使得反应室内部呈现真空的状态，气体分配装置将特气箱中输送过来的各种化学气体进行处理并输入至反应室内对硅晶片的表面进行化学处理，从而大大的提高了化学处理的效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明反应室的结构示意图。
图3是本发明升降装置的结构示意图。
图4是图3中A部的放大示意图。
图5是本发明门阀的结构示意图。
图6是本发明门阀的结构示意图(去除箱体)。
图7是本发明气体分配装置的结构示意图。
图8是本发明气体扩散板的剖面示意图。
图9是图8中B部的放大示意图。
图10是本发明散热管的结构示意图。
图中标号说明：1、机架；2、反应室；201、反应容腔；202、下电极板；203、浮动杆；204、加热槽；205、加热丝；206、观察窗；207、进料口；208、升降装置；2081、安装架；2082、轨道；2083、滑台；2084、丝杆；2085、电机；2086、感应片；2087、传感器；2088、升降轴；3、气体分配装置；301、RPS远程等离子源；302、气体输出模组；303、RF匹配器；4、特气箱；5、气管；6、门阀；601、箱体；6011、槽口；602、闸门；603、转轴；604、连接件；605、气缸；606、转臂；7、封盖；701、散热管；8、真空装置；9、支撑架；10、真空管；11、气体扩散板；1101、扩散孔；11011、进气孔；11012、通气孔；11013、出气孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，本发明的一实施例，包括机架1，机架1顶部设置有反应室2，反应室2顶部密封设置有封盖7，封盖7顶部设置有气体分配装置3，机架1侧面上设置有特气箱4，特气箱4通过气管5与气体分配装置3连接，能够将特气箱4中的气体通过气管5输入气体分配装置3中进行处理，将处理后的气体输入至反应室2内对硅晶片的表面进行化学处理。
在本实施例中，反应室2包括反应容腔201，反应容腔201一侧开有进料口207，反应容腔201四周面上开有数个观察窗206，能够对反应容腔201内的情况进行观察，反应容腔201内部底面设置有下电极板202，下电极板202上设置有浮动杆203，将硅晶片放置在浮动杆203上，使得硅晶片与下电极板202之间存在间隙，提高硅晶片与气体的接触面积，从而提高化学反应的效果，下电极板202上开有加热槽204，加热槽204内设置有加热丝205，能够对气体进行加热，提高反应的效率，反应容腔201底部密封设置有驱动下电极板202升降的升降装置208，能够对下电极板202进行升降，从而改变硅晶片的位置，同时能够改变反应容腔201内的容积，大大地减少气体的消耗。
在本实施例中，升降装置208包括设置在反应容腔201底部的安装架2081，安装架2081内部铺设有平行的轨道2082，轨道2082上设置有滑台2083，滑台2083设置有连接下电极板202的升降轴2088，滑台2083上底部连接有丝杆2084，丝杆2084连接有电机2085，电机2085控制丝杆2084运动，使得滑台2083进行移动，从而带动升降轴2088的升降，安装架2081一侧设置有开口，滑台2083一侧设置有伸出开口的感应片2086，安装架2081开口处设置有数个传感器2087，通过在不同的位置设置传感器2087，能够控制下电极板2088停止在不同的位置。
在本实施例中，封盖7底面设置有气体扩散板11，气体扩散板11上开有扩散孔1101，扩散孔1101包括进气孔11011和出气孔11013，进气孔11011底部开有通气孔11012，进气孔11011和出气孔11013通过通气孔11012进行连通，进气孔11011的直径大于出气孔11013的直径，进气孔11011的长度小于出气孔11013的长度，能够使得气体在进气孔11011中进行压缩，使得出气孔11013排出的气体能够更加均匀地喷射在反应室2内部，提高反应的效果。
在本实施例中，进料口207处密封设置有门阀6，门阀6包括设置在进料口207处的箱体601，箱体601两侧面上对称开有槽口6011，一侧面的槽口6011处设置有闸门602，箱体601内部位于闸门602上方设置有转轴603，转轴603通过连接件604与闸门602连接，箱体601一端设置有气缸605，气缸605输出端连接有转臂606，转臂606与转轴603连接，气缸605控制转臂606进行转动，从而带动转轴603进行转动，进而带动闸门602的移动，从而控制进料口207的开关。
在本实施例中，机架1一侧设置有真空装置8，真空装置8通过真空管10与反应室2连通，真空管10通过支撑架9进行支撑，能够为反应室2内部提供真空的的环境，提高反应的效率。
在本实施例中，气体分配装置3包括与气管5连接的301RPS远程等离子源，RPS远程等离子源301连接有气体输出模组302，气体输出模组302与封盖7连通，气体输出模组302另一侧连接有RF匹配器303，能够将气体进行处理，同时将处理后的气体输入至反应室2内。
在本实施例中，封盖7内部蛇形设置有散热管701，将散热管701与外部的散热装置连接，由于气体分配装置3在工作时会产生热量，能够对气体分配装置3进行降温，保证工作的稳定性。
实际使用过程中，首先打开门阀6，将硅晶片输送入反应室2内部，通过浮动杆203对硅晶片进行支撑，关闭门阀6，真空装置8开始工作，使得反应室2内部成为真空的状态，升降装置208控制下电极板202上升，传感器2087感应到感应片2086，从而使得下电极板202停在指定的位置，气体分配装置3将特气箱4中输送过来的各种化学气体进行处理并输入至反应室2内对硅晶片的表面进行化学处理，处理完成后，升降装置208控制电极板202下降至初始的位置，打开门阀6将处理后的硅晶片取出。本发明结构合理、简单，操作便捷，大大的提高了化学处理的效率。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (8)
1.一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，包括机架(1)，所述机架(1)顶部设置有反应室(2)，所述反应室(2)顶部密封设置有封盖(7)，所述封盖(7)顶部设置有气体分配装置(3)，所述机架(1)侧面上设置有特气箱(4)，所述特气箱(4)通过气管(5)与气体分配装置(3)连接。
2.如权利要求1所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述反应室(2)包括反应容腔(201)，所述反应容腔(201)一侧开有进料口(207)，所述反应容腔(201)四周面上开有数个观察窗(206)，所述反应容腔(201)内部底面设置有下电极板(202)，所述下电极板(202)上设置有浮动杆(203)，所述下电极板(202)上开有加热槽(204)，所述加热槽(204)内设置有加热丝(205)，所述反应容腔(201)底部密封设置有驱动下电极板(202)升降的升降装置(208)。
3.如权利要求2所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述升降装置(208)包括设置在反应容腔(201)底部的安装架(2081)，所述安装架(2081)内部铺设有平行的轨道(2082)，所述轨道(2082)上设置有滑台(2083)，所述滑台(2083)设置有连接下电极板(202)的升降轴(2088)，所述滑台(2083)上底部连接有丝杆(2084)，所述丝杆(2084)连接有电机(2085)，所述安装架(2081)一侧设置有开口，所述滑台(2083)一侧设置有伸出开口的感应片(2086)，所述安装架(2081)开口处设置有数个传感器(2087)。
4.如权利要求1所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述封盖(7)底面设置有气体扩散板(11)，所述气体扩散板(11)上开有扩散孔(1101)，所述扩散孔(1101)包括进气孔(11011)和出气孔(11013)，所述进气孔(11011)底部开有通气孔(11012)，所述进气孔(11011)和出气孔(11013)通过所述通气孔(11012)进行连通，所述进气孔(11011)的直径大于所述出气孔(11013)的直径，所述进气孔(11011)的长度小于所述出气孔(11013)的长度。
5.如权利要求2所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述进料口(207)处设置有门阀(6)，所述门阀(6)包括设置在进料口(207)处的箱体(601)，所述箱体(601)两侧面上对称开有槽口(6011)，所述一侧面的槽口(6011)处设置有闸门(602)，所述箱体(601)内部位于闸门(602)上方设置有转轴(603)，所述转轴(603)通过连接件(604)与所述闸门(602)连接，所述箱体(601)一端设置有气缸(605)，所述气缸(605)输出端连接有转臂(606)，所述转臂(606)与所述转轴(603)连接。
6.如权利要求1所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述机架(1)一侧设置有真空装置(8)，所述真空装置(8)通过真空管(10)与所述反应室(2)连通，所述真空管(10)通过支撑架(9)进行支撑。
7.如权利要求1所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述气体分配装置(3)包括与气管(5)连接的(301)RPS远程等离子源，所述RPS远程等离子源(301)连接有气体输出模组(302)，所述气体输出模组(302)与所述封盖(7)连通，所述气体输出模组(302)另一侧连接有RF匹配器(303)。
8.如权利要求1所述的一种等离子增强化学气相沉积装置，其特征在于，所述封盖(7)内部蛇形设置有散热管(701)。
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